1.8 电容器的电容—人教版高中物理选修3-1课件+素材

1.8电容器的电容 第一章　静电场 水容器 水桶用来装水，那电容器用来干嘛的？ 电容器 电容器是用来装电的 一、电容器 1、构造 两个互相靠近彼此绝缘的导体构成电容器。 两个作为极板的导体 绝缘电介质 2.作用：用来储存电荷或者电能的装置 C a b c G R 电容器充放电电路图 3、电容器的充、放电 1、开关打到哪充电？ 2、充电完毕后，上、下极板各带什么电？ 视频 C a b c G R 充电 电容器充放电电路图 4、电容器充、放电 放电 3、充电完毕后，两板间是否有电势差？ 1、电容：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫做电容器的电容。用符号C表示。 2、定义式：C = 3、单位： 法拉（F）；微法（uF）；皮法（pF） 关系：1F=106uF=1012pF 二、电容 思考： 1、要使电容器两极板间的电势 差增加1V所需电量为多少？ 2、要使水容器中的水面升高1cm所需水量为多 少？如图，二者所需水量相同吗？ 水容器 V水∝h水 电容器 Q∝U 横截面积（由容器本身结构决定 ） 电容（由电容器本身结构决定） 4、物理意义： 电容是反映电容器储存电荷的本领的物理量 5、电容器的电容由本身结构决定，与Q,U无关。 6、Q=CU Q由C、U决定。 例1　下列关于电容器的说法中正确的是 A.电容器所带的电荷量为两个极板所带电荷量的绝对值之和 B.电容器的电容与电容器所带电荷量成正比 C.一个电容器的电荷量增加ΔQ＝1.0×10－6 C时，两极板间的电势差升高ΔU＝ 10 V，则电容器的电容C＝1.0×10－7 F D.放电后的电容器所带电荷量为零，电容也为零 解析　电容器所带的电荷量是指一个极板所带电荷量的绝对值，A错误； 电容器的电容是反映其容纳电荷本领大小的物理量，完全由电容器本身的属性决定，与电容器是否带电及带电荷量多少无关，B、D错误； √ 例2　有一充电的电容器，两板间的电压为3 V，所带电荷量为4.5×10－4 C，此电容器的电容是多少？将电容器的电压降为2 V，电容器的电容是多少？所带电荷量是多少？ 电容器电压降为2 V时，电容不变，仍为1.5×10－4 F. 此时所带电荷量为Q′＝CU′＝1.5×10－4×2 C＝3×10－4 C. 答案　1.5×10－4 F　1.5×10－4 F　3×10－4 C 三、平行板电容器的电容 1、猜想（影响平行板电容器大小的因数）： 极板材料、面积 板间距离、介质 2、实验探究： 与极板导体材料无关 三.平行板电容器的电容 3.演示并观察现象 a、保持极板上的电荷量Q不变，改变两极板的正对面积S，S越大，静电计指示的电势差越小；由C= 可知， 在Q一定的情况下，U越小，C越大； b、保持极板上的电荷量Q不变，改变两极板间的距离d，d越小，静电计指示的电势差越小。 d越小，U越小，则C越大 由C= 可知， 演示 结论： 与正对面积成正比 结论： 与板间距离成反比 c、保持Q、S、d都不变，在两极板中间插入电介质，静电计指示的电势差减小。 由C= 可知， 插入电介质，U减小，C增大。 结论： 与板间距离成反比 理论和实验表明： 平行板电容器的电容C跟相对介电常数εr成正比，跟正对面积S成正比，跟极板间的距离d成反比，即： 三.平行板电容器的电容 C= 式中k为静电力常量 决定式: 例3　(多选)(2018·郴州市高二期末)如图2所示，两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电源E相连，在与两板等距离的M点有一个带电液滴恰处于静止状态.若将b板向上平移一小段距离，但仍在M点下方，下列说法中正确的是 A.液滴仍将处于静止状态 B.M点电势升高 C.带电液滴在M点的电势能增大 D.在b板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板， 电场力做功相同 图2 √ √ 四.电容器的动态分析 平行板电容器充电后，继续保持电容器与电源相连接，增大d，那么U、Q、E如何改变？平行板电容器充电后，切断与电源的连接，增大d，则U、Q、E又如何改变？ 总结： （1）充电后保持极板与电源相连接是电压U不变。 由Q=CU C= 则Q= d增大 Q减小 由E= （d增大，U不变） E减小 （2）充电后切断与电源的连接是指电容器的电荷量Q不变。 由 Q=CU C= 则U= d增大 U增大   又由E= E= Q 不变， E不变 知识深化 2.平